JP2011008016A - Developing device, image-forming device, and process cartridge - Google Patents

Developing device, image-forming device, and process cartridge Download PDF

Info

Publication number
JP2011008016A
JP2011008016A JP2009151226A JP2009151226A JP2011008016A JP 2011008016 A JP2011008016 A JP 2011008016A JP 2009151226 A JP2009151226 A JP 2009151226A JP 2009151226 A JP2009151226 A JP 2009151226A JP 2011008016 A JP2011008016 A JP 2011008016A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
toner
developer
latent image
carrier
developing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2009151226A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5407586B2 (en
Inventor
Hiroyuki Kishida
宏之 岸田
Mitsuo Aoki
三夫 青木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP2009151226A priority Critical patent/JP5407586B2/en
Publication of JP2011008016A publication Critical patent/JP2011008016A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5407586B2 publication Critical patent/JP5407586B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electrophotographic developing device which maintains the quality of a printed image, with the elapse of time, and reduces the fixation of a developing sleeve due to friction between a developer and the developing sleeve itself.SOLUTION: The developing device includes a two-component developer containing a toner, which contains at least a binding resin, a colorant and wax, and a carrier; and a developer carrier which carries the developer on its surface, rotates, and feeds the toner to a latent image on the surface of a latent image carrier, at a position at which the developer carrier faces the latent image carrier, to develop the image. In this case, inequalities are satisfied which include: 22×Dv-70<Sm<22×Dv-50, 3×Dv-1.2<Ra<0.3×Dv-0.8, and 1.7×Dv-7.0<Rz<1.7×Dv-5.0, wherein Dv (μm) represents the volume average particle size of the toner, Sm (μm) represents the average interval between the concavities and convexities in the longitudinal direction of the developer carrier, Ra (μm) represents the arithmetic average roughness, and Rz (μm) represents the 10-point average roughness.

Description

本発明は、電子写真方式を用いた現像装置に関し、詳しくは、経時での印刷画質維持ならびに現像剤と現像スリーブの摩擦による現像スリーブ固着を低減できる現像装置、その現像装置を具備する画像形成装置及びプロセスカートリッジに関する。   BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a developing device using an electrophotographic method, and more specifically, a developing device capable of maintaining print image quality over time and reducing fixing of a developing sleeve due to friction between a developer and a developing sleeve, and an image forming apparatus including the developing device And a process cartridge.

従来、電子写真方式を用いた作像プロセスにおいて、二成分現像剤を用いて像担持体上の静電潜像を現像する画像形成装置が広く用いられている。この画像形成装置は、トナーとキャリアとからなる二成分現像剤を現像剤担持体表面に磁気吸着させて磁気ブラシを形成し、磁気ブラシ中のトナーを現像電界によって潜像に転移させることによって潜像を現像するものである。 また、二成分現像剤を用いる画像形成装置に限らず一般的な画像形成装置では、転写紙上に画像を転写し、転写紙上の画像を加熱して溶融した後、画像に圧力を加えて定着させる加熱定着が行われている。 そして、この画像形成物質はトナーと呼ばれる黒色等の粉体、或いはマゼンタ、シアン、イエロー等の粉体から構成されている。   Conventionally, in an image forming process using an electrophotographic method, an image forming apparatus that develops an electrostatic latent image on an image carrier using a two-component developer has been widely used. In this image forming apparatus, a two-component developer composed of toner and carrier is magnetically attracted to the surface of the developer carrying member to form a magnetic brush, and the toner in the magnetic brush is transferred to a latent image by a developing electric field. The image is developed. In general image forming apparatuses as well as image forming apparatuses using a two-component developer, an image is transferred onto transfer paper, the image on the transfer paper is heated and melted, and then the image is fixed by applying pressure to the image. Heat fixing is performed. The image forming substance is composed of powder such as black called toner, or powder such as magenta, cyan, and yellow.

上記加熱定着を行う定着装置が画像を加熱して溶融するときに使用する電力が画像形成装置の必要電力の大半を占めている。近年、省エネの観点から画像形成装置の低電力化が要求されるようになってきているが、そのためには、この画像を溶融するための温度を引き下げ、低温定着を可能にする必要がある。また、画質においても電子写真方式でもオフセット印刷並みの高画質が得られることが市場から要求されている。   The power used when the fixing device that performs the heat fixing heats and melts the image occupies most of the power required for the image forming apparatus. In recent years, low power consumption of an image forming apparatus has been demanded from the viewpoint of energy saving. For this purpose, it is necessary to lower the temperature for melting the image to enable low-temperature fixing. Further, the market demands that the image quality can be as high as that of offset printing in both electrophotographic systems.

上記観点に鑑み、近年小粒径のトナーの開発が盛んに行われている。トナーを小粒径化することで従来よりも定着の際に必要な熱量が削減できるため、低温定着を実現することが可能である。また、小粒径化することで一画素あたりの粒子数が増える、ドット形状が均一のなるため、画像解像度が高くなる。よって高画質化につながる。   In view of the above viewpoints, development of toner having a small particle diameter has been actively conducted in recent years. By reducing the particle size of the toner, the amount of heat required for fixing can be reduced as compared with the conventional case, so that low-temperature fixing can be realized. Further, by reducing the particle size, the number of particles per pixel increases and the dot shape becomes uniform, so that the image resolution is increased. This leads to higher image quality.

ところが、小粒径トナーには、一般に付着力が強い傾向があり、現像装置の現像剤担持体(以下「現像スリーブ」ということがある)にトナーが次第にこびりつき、現像を阻害するようになってしまう。これをスリーブ固着と呼んでいる。スリーブ固着は、同一の原稿を連続でプリントした場合に、非画像部に発生しやすいことから、非画像部位のトナーを現像スリーブに引き付ける電界によって、該トナーが現像スリーブに押し付けられ、それが現像スリーブ上で何度もキャリアによって摺擦される過程で融着まで進行すると考えられる。スリーブ固着が進行すると、トナーの濃度調整に影響を及ぼし、画像の濃度が薄くなるなど画像品質を劣化させてしまう。   However, the toner having a small particle diameter generally tends to have a strong adhesive force, and the toner gradually sticks to the developer carrying member (hereinafter sometimes referred to as “developing sleeve”) of the developing device, thereby inhibiting development. End up. This is called sleeve fixation. Sleeve fixation is likely to occur in the non-image area when the same document is printed continuously. The toner is pressed against the developing sleeve by an electric field that attracts toner from the non-image area to the developing sleeve, which develops. It is considered that the process proceeds to fusion in the process of being rubbed by the carrier many times on the sleeve. As the fixing of the sleeve progresses, the toner density adjustment is affected, and the image quality is degraded, for example, the image density is decreased.

トナーの濃度調整には、一般的に、潜像担持体上に基準のトナーパターンを形成し、このトナーパターンの濃度を光反射型フォトセンサによって検出し、その検出結果に応じて、現像バイアスを制御するトナー濃度制御方式や、トナー補給装置から現像器へのトナー補給を制御するトナー濃度制御方式が利用されている(例えば、特許文献1参照)。   To adjust the toner density, generally, a reference toner pattern is formed on the latent image carrier, the density of the toner pattern is detected by a light-reflective photosensor, and the developing bias is set according to the detection result. A toner density control method for controlling toner supply and a toner concentration control method for controlling toner supply from the toner supply device to the developing device are used (see, for example, Patent Document 1).

基準のトナーパターンを形成する位置でスリーブ固着が進行していると、トナーパターンを作像する際、実際の電圧よりもトナーが固着した分、実効的な現像電圧が高くなり、潜像担持体(感光体)上のトナーパターンの付着量が多くなるため、Vsp/Vsgの値が低くなってしまう。この状態になるとトナー補給量が必要量に対して少なくなる傾向になる。さらにスリーブ固着が進行すると、この傾向が顕著になり濃度調整に不具合が起こり、濃度が薄くなるなどの問題を引き起こす。また、このスリーブ固着によってトナー付着量が多くなる現象は、作像開始から現像スリーブ一周分作像されるまでが顕著であり、画像の先端から現像スリーブ1周分が濃くなる現象が見られる。   If the fixing of the sleeve is proceeding at the position where the reference toner pattern is formed, the effective developing voltage becomes higher by the amount of toner fixing than the actual voltage when forming the toner pattern, and the latent image carrier Since the adhesion amount of the toner pattern on the (photosensitive member) increases, the value of Vsp / Vsg becomes low. In this state, the toner replenishment amount tends to be smaller than the required amount. When the sleeve is further fixed, this tendency becomes conspicuous, causing a problem in density adjustment and causing problems such as a decrease in density. Further, the phenomenon in which the toner adhesion amount increases due to the fixing of the sleeve is remarkable from the start of image formation until the image is formed for one round of the developing sleeve, and there is a phenomenon in which one round of the developing sleeve is darkened from the leading edge of the image.

スリーブ固着の対策として、電子写真式の画像形成装置の現像装置において、現像スリーブ表面のトナー厚を規制する現像剤規制部材を接地する、または電圧を印加することにより、トナーを現像スリーブより引き離す力を掛けることが知られており(例えば、特許文献2、3参照)、また、現像スリーブ内の磁力の変化や現像スリーブ表面に不規則な凹凸パターンを形成することによってスリーブ固着を防止することも知られており(例えば、特許文献4参照)、さらに、現像スリーブの表面特性として、十点平均粗さRzおよび凹凸の平均間隔Smを規定することも知られている(例えば、特許文献5参照)。   As a countermeasure against the sticking of the sleeve, in the developing device of the electrophotographic image forming apparatus, a force that pulls the toner away from the developing sleeve by grounding the developer regulating member that regulates the toner thickness on the surface of the developing sleeve or applying a voltage. (See, for example, Patent Documents 2 and 3), and it is also possible to prevent the sleeve from sticking by changing the magnetic force in the developing sleeve or forming an irregular uneven pattern on the developing sleeve surface. It is also known (see, for example, Patent Document 4), and it is also known to define the ten-point average roughness Rz and the average interval Sm of unevenness as the surface characteristics of the developing sleeve (see, for example, Patent Document 5). ).

しかしながら、従来、この種の現像装置を使用する画像形成装置、例えば複写機やレーザプリンタでは現像剤担持体上の現像剤の汲み上げ量を確保するため、現像剤担持体(現像スリーブ)に例えばサンドブラストのような表面処理を施したり、現像剤の層厚を均一化するために現像剤規制部材(ドクターブレード)を設けている。
ところが、作像動作を繰り返すと像担持体(感光体)と現像スリーブ間、現像スリーブとドクターブレード間で現像剤にストレスが掛かり、トナーが現像スリーブ上に摩擦熱等により溶融し固着するスリーブ固着という現象が起きる。現像スリーブ上にトナーによる固着が発生すると、濃度低下、地汚れ等の異常画像を発生させてしまう。
さらにこのスリーブ固着の要因としては、現像スリーブ表面の特性とトナー粒径やトナー粒径分布が大きく関与していることが明らかとなっている。さらに、スリーブ固着が一度発生すると現像スリーブ表面がトナーで覆われることで固着が経時で加速する傾向にある。
However, conventionally, in an image forming apparatus using this type of developing device, such as a copying machine or a laser printer, for example, sandblasting is applied to the developer carrying member (developing sleeve) in order to secure a pumping amount of the developer on the developer carrying member. A developer regulating member (doctor blade) is provided in order to perform the surface treatment as described above and to make the layer thickness of the developer uniform.
However, when the image forming operation is repeated, the developer is stressed between the image carrier (photosensitive member) and the developing sleeve, and between the developing sleeve and the doctor blade, and the toner is fixed to the developing sleeve by being melted and fixed by frictional heat or the like. This happens. If the toner adheres to the developing sleeve, an abnormal image such as a decrease in density and background stains is generated.
Further, it has been clarified that the characteristics of the surface of the developing sleeve, the toner particle size and the toner particle size distribution are greatly involved in the cause of the sticking of the sleeve. Further, once the sleeve sticking occurs, the surface of the developing sleeve is covered with toner, and the sticking tends to accelerate with time.

例えば、特許文献2及び3では現像剤規制部材を接地するか又は電圧を印加して、現像剤層厚規制部材と現像スリーブとの間の電界を形成することによって、現像スリーブに弱く付着したトナーを、この電界によって現像剤層厚規制部材に移行させ、スリーブ固着を防ぐようにしている。しかし、この方法では、付着力の低いトナーを引き剥がすことはできるが、付着力の強いトナーは、スリーブに固着したままとなり、完全に防ぐことは不可能である。
例えば、特許文献4では現像スリーブ内の磁力の変化や現像スリーブ表面に不規則な凹凸パターンを形成することでスリーブ固着を防止している。ところが、この方法では不規則な凹凸パターンであるため、トナーの物性との組み合わせにおいて固着を加速してしまうという懸念がある。
例えば、特許文献5では現像スリーブの表面特性として、十点平均粗さRzおよび凹凸の平均間隔Smを規定している。ところが、この方法では粗さ曲線の細かい凹凸の存在を無視しておりトナー粒径の影響が考慮されておらず不十分である場合がある。
また、例えば特許文献2では現像スリーブの表面特性として、十点平均粗さRzおよび凹凸の平均間隔Smをキャリア粒径で規定している。ところが、この方法では上記特許文献5と同様の理由から不十分である場合がある。
For example, in Patent Documents 2 and 3, toner that adheres weakly to the developing sleeve by grounding the developer regulating member or applying a voltage to form an electric field between the developer layer thickness regulating member and the developing sleeve. Is transferred to the developer layer thickness regulating member by this electric field to prevent sticking of the sleeve. However, with this method, the toner with low adhesion can be peeled off, but the toner with strong adhesion remains stuck to the sleeve and cannot be completely prevented.
For example, in Patent Document 4, the sticking of the sleeve is prevented by changing the magnetic force in the developing sleeve or forming an irregular uneven pattern on the surface of the developing sleeve. However, since this method has an irregular uneven pattern, there is a concern that fixing may be accelerated in combination with the physical properties of the toner.
For example, in Patent Document 5, as the surface characteristics of the developing sleeve, a ten-point average roughness Rz and an average interval Sm of irregularities are defined. However, this method ignores the presence of fine irregularities in the roughness curve and may not be sufficient because the influence of the toner particle size is not taken into consideration.
Further, for example, in Patent Document 2, as the surface characteristics of the developing sleeve, the ten-point average roughness Rz and the average interval Sm between the irregularities are defined by the carrier particle diameter. However, this method may be insufficient for the same reason as in Patent Document 5.

更に、潜像担持体と現像スリーブとのギャップをある程度広く設定し、電界効果によってトナーが現像剤担持体表面に付着したり押し付けられたりすることを防止することが提案されている(例えば、特許文献6参照)。しかし、この方法もトナーの現像剤担持体への付着力を弱める事ができるが、完全に固着を防げることはない。   Further, it has been proposed that the gap between the latent image carrier and the developing sleeve is set to be somewhat wide to prevent the toner from adhering to or being pressed against the surface of the developer carrier due to the electric field effect (for example, patents). Reference 6). However, this method can also weaken the adhesion of the toner to the developer carrying member, but does not completely prevent the toner from sticking.

さらに、これらの方法においてもスリーブ固着を完全に防止できるものではなく、基準のトナーパターン作成位置でのスリーブ固着による上述した問題が発生する。   Further, these methods cannot completely prevent the sleeve from being fixed, and the above-described problems occur due to the sleeve fixing at the reference toner pattern forming position.

本発明の目的は、電子写真方式を用いた現像装置に関し、経時での印刷画質維持ならびに現像剤と現像スリーブの摩擦による現像スリーブ固着を低減できる現像装置を提供することである。本発明の他の目的は、このような現像装置を有する画像形成装置、プロセスカートリッジを提供することである。   An object of the present invention relates to a developing device using an electrophotographic system, and is to provide a developing device capable of maintaining print image quality over time and reducing fixing of a developing sleeve due to friction between a developer and a developing sleeve. Another object of the present invention is to provide an image forming apparatus and a process cartridge having such a developing device.

本発明者らは鋭意検討を重ねた結果、上記課題を解決するために本発明に係る現像装置、画像形成装置及びプロセスカートリッジは、具体的には下記(1)〜(6)に記載の技術的特徴を有する。   As a result of intensive studies, the present inventors have developed a developing device, an image forming apparatus, and a process cartridge according to the present invention in order to solve the above-described problems, specifically, the techniques described in (1) to (6) below. Characteristic.

(1)少なくとも結着樹脂、着色剤、ワックスを含むトナーとキャリアとを含有する二成分現像剤を収容する現像剤収容器と、該現像剤収容器に設けられた開口部で潜像担持体と対向するように配置され、該現像剤収容器内の現像剤を表面上に担持して回転し、潜像担持体と対向する箇所で該潜像担持体の表面の潜像にトナーを供給して現像する現像剤担持体と、該現像剤担持体の軸線方向に沿って現像剤に搬送力を付与しかつ、現像剤を攪拌する現像剤搬送部材とを備える現像装置において、
該トナーの体積平均粒径Dv(μm)と該現像剤担持体の長手方向の凹凸平均間隔Sm(μm)、算術平均粗さRa(μm)および10点平均粗さRz(μm)が下式の関係を満たすことを特徴とする現像装置。
22×Dv−70<Sm<22×Dv−50
3×Dv−1.2<Ra<0.3×Dv−0.8
1.7×Dv−7.0<Rz<1.7×Dv−5.0
(2)前記トナーの体積平均粒径が8μm以下であることを特徴とする上記(1)に記載の現像装置。
(3)前記トナーのFT−IR(フーリエ変換赤外分光分析測定装置)を使用しATR法(全反射法)で測定した、該ワックスの特徴的なスペクトルのピーク高さWと該結着樹脂の特徴的なスペクトルのピーク高さRとを用いて示されるピーク比(W/R)が0.050〜0.100であることを特徴とする上記(1)又は(2)に記載の現像装置。
(4)潜像担持体と、該像担持体に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、該潜像担持体上の静電潜像をトナーによって現像する現像手段と、該潜像担持体上のトナー像を転写体に転写する転写手段とを備えた画像形成装置において、
該現像手段が上記(1)〜(3)のいずれかに記載の現像装置であることを特徴とする画像形成装置。
(5)前記潜像担持体上に基準トナーパターンの静電潜像を形成し、該現像剤担持体によって、基準トナーパターンを現像し、その基準トナーパターンの反射濃度を検知し、その検知した出力値によって濃度調整を行う手段を有することを特徴とする上記(4)に記載の画像形成装置。
(6)画像形成装置本体に着脱自在なプロセスカートリッジにおいて、少なくとも前記潜像担持体と上記(1)〜(3)のいずれかに記載の現像装置とを一体に設けてなることを特徴とするプロセスカートリッジ。
(1) A developer container containing a two-component developer containing at least a binder resin, a colorant, a toner containing a wax and a carrier, and a latent image carrier at an opening provided in the developer container. The developer in the developer container is supported on the surface and rotates to supply toner to the latent image on the surface of the latent image carrier at a location facing the latent image carrier. In a developing device comprising: a developer carrying member to be developed; and a developer carrying member that applies a carrying force to the developer along the axial direction of the developer carrying member and stirs the developer.
The volume average particle diameter Dv (μm) of the toner, the uneven average interval Sm (μm) in the longitudinal direction of the developer carrier, the arithmetic average roughness Ra (μm), and the 10-point average roughness Rz (μm) A developing device satisfying the relationship:
22 × Dv−70 <Sm <22 × Dv-50
3 × Dv−1.2 <Ra <0.3 × Dv−0.8
1.7 * Dv-7.0 <Rz <1.7 * Dv-5.0
(2) The developing device according to (1), wherein the toner has a volume average particle size of 8 μm or less.
(3) The peak height W of the characteristic spectrum of the wax and the binder resin measured by the ATR method (total reflection method) using FT-IR (Fourier transform infrared spectroscopy analyzer) of the toner. The development according to (1) or (2) above, wherein the peak ratio (W / R) indicated by using the characteristic spectral peak height R is 0.050 to 0.100. apparatus.
(4) a latent image carrier, electrostatic latent image forming means for forming an electrostatic latent image on the image carrier, developing means for developing the electrostatic latent image on the latent image carrier with toner, In an image forming apparatus comprising transfer means for transferring a toner image on a latent image carrier to a transfer body,
An image forming apparatus, wherein the developing means is the developing device according to any one of (1) to (3).
(5) An electrostatic latent image of a reference toner pattern is formed on the latent image carrier, the reference toner pattern is developed by the developer carrier, and the reflection density of the reference toner pattern is detected. The image forming apparatus according to (4), further comprising means for adjusting density according to an output value.
(6) A process cartridge that is detachably attached to the image forming apparatus main body, wherein at least the latent image carrier and the developing device according to any one of (1) to (3) are integrally provided. Process cartridge.

本発明の電子写真方式を用いた現像装置、画像形成装置及びプロセスカートリッジの使用によれば、トナーの体積平均粒径Dv(μm)と、該現像剤担持体の長手方向の凹凸平均間隔Sm(μm)、算術平均粗さRa(μm)および10点平均粗さRz(μm)との関係を前記式のように特定したことから、経時での印刷画質維持ならびに現像剤と現像スリーブの摩擦による現像スリーブ固着を低減することができる。   According to the use of the developing device, the image forming apparatus, and the process cartridge using the electrophotographic system of the present invention, the volume average particle diameter Dv (μm) of the toner and the average unevenness interval Sm (in the longitudinal direction of the developer carrier) μm), arithmetic average roughness Ra (μm), and 10-point average roughness Rz (μm) are specified as shown in the above formula, so that the printing image quality with time and friction between the developer and the developing sleeve are affected. Development sleeve sticking can be reduced.

現像スリーブの振れ精度加工である研削加工を示す図である。It is a figure which shows the grinding process which is a run-out precision process of a developing sleeve. ワックスの特徴的なIRスペクトルを示すグラフである。It is a graph which shows the characteristic IR spectrum of wax. 非晶質樹脂であるポリエステル樹脂の特徴的なIRスペクトルを示すグラフである。It is a graph which shows the characteristic IR spectrum of the polyester resin which is an amorphous resin. 本発明のプロセスカートリッジの一例を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows an example of the process cartridge of this invention. 本発明の画像形成装置の一例を示す概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram illustrating an example of an image forming apparatus of the present invention. 図5の画像形成装置の部分拡大図である。FIG. 6 is a partially enlarged view of the image forming apparatus in FIG. 5.

本発明者らは、現像剤と現像剤担持体(現像スリーブ)の摩擦による現像スリーブへのトナーの固着(スリーブ固着)を低減することについて鋭意検討した結果、少なくとも結着樹脂、着色剤、ワックスを含むトナーとキャリアとを含有する二成分現像剤を収容する現像剤収容器と、該現像剤収容器に設けられた開口部で潜像担持体(感光体)と対向するように配置され、該現像剤収容器内の現像剤を表面上に担持して回転し、潜像担持体と対向する箇所で該潜像担持体の表面の潜像にトナーを供給して現像する現像剤担持体(現像スリーブ)と、該現像剤担持体の軸線方向に沿って現像剤に搬送力を付与し、かつ現像剤を攪拌する現像剤搬送部材とを備える現像装置において、該トナーの体積平均粒径Dv(μm)と該現像剤担持体の長手方向の凹凸平均間隔Sm(μm)、算術平均粗さRa(μm)および10点平均粗さRz(μm)が下式の関係を満たす現像装置を用いることで上記課題が解決できることを見出した。
22×Dv−70<Sm<22×Dv−50
3×Dv−1.2<Ra<0.3×Dv−0.8
1.7×Dv−7.0<Rz<1.7×Dv−5.0
As a result of intensive studies on reducing toner adhesion (sleeve adhesion) to the developing sleeve due to friction between the developer and the developer carrying member (developing sleeve), the present inventors have determined that at least a binder resin, a colorant, and a wax A developer container that contains a two-component developer containing a toner containing a carrier and a carrier, and an opening provided in the developer container so as to face a latent image carrier (photoconductor). A developer carrying member for carrying and developing the developer in the developer container on the surface, rotating the toner image onto the latent image on the surface of the latent image carrying member, and developing the toner image at a location facing the latent image carrying member. (Developing sleeve) and a developer conveying member that imparts a conveying force to the developer along the axial direction of the developer carrying member and stirs the developer, and a volume average particle diameter of the toner Dv (μm) and the length of the developer carrier Direction of the unevenness average distance Sm (μm), the arithmetic average roughness Ra ([mu] m) and 10-point average roughness Rz ([mu] m) was found to be able to solve the above problems by using a developing device that satisfies the relationship of the following equation.
22 × Dv−70 <Sm <22 × Dv-50
3 × Dv−1.2 <Ra <0.3 × Dv−0.8
1.7 * Dv-7.0 <Rz <1.7 * Dv-5.0

以下に、本発明をさらに詳細に説明する。
上記のように、小粒径トナーをスリーブ固着せずに使いこなすためには、トナーの体積平均粒径Dvと、現像スリーブの長手方向の凹凸平均間隔Sm、算術平均粗さRa及び10点平均粗さRzとの関係が重要であることがわかった。詳細なメカニズムはわかっていないが、使用するトナー粒径に合わせて現像スリーブのSm、Ra及びRzの値が上式を満たす値を有することでトナーの溝に対する挟まりを防ぎ、スリーブ固着を回避できると考えられる。Sm、Ra及びRzの値が閾値よりも大きい場合には、トナーが現像スリーブの溝に挟まり、スリーブ固着につながる。一方、Sm、Ra及びRzの値が閾値よりも小さい場合には、現像剤のくみ上げ不良がおこり、十分な印刷濃度が得られない問題が生じる。
The present invention is described in further detail below.
As described above, in order to make full use of the small particle size toner without being fixed to the sleeve, the volume average particle size Dv of the toner, the uneven average interval Sm in the longitudinal direction of the developing sleeve, the arithmetic average roughness Ra, and the 10-point average roughness It was found that the relationship with Rz is important. Although the detailed mechanism is not known, the Sm, Ra, and Rz values of the developing sleeve satisfy the above formula in accordance with the toner particle size to be used, so that the toner can be prevented from being caught in the groove and the sticking of the sleeve can be avoided. it is conceivable that. When the values of Sm, Ra, and Rz are larger than the threshold value, the toner is caught in the groove of the developing sleeve, and the sleeve is fixed. On the other hand, when the values of Sm, Ra, and Rz are smaller than the threshold value, the developer is not sufficiently lifted up, resulting in a problem that a sufficient print density cannot be obtained.

現像スリーブは、例えば次のようにして製造される。まず、アルミニウムを熱間で押出し、円筒状に形成する。現像スリーブの材料は、アルミニウムの他に真鍮、ステンレス、導電性樹脂などが使用できるが、コストや精度の面からアルミニウムがよく使用されている。次に、内周面にV字状の凸部を形成したダイスの内周面から円筒状のアルミニウムを冷間で引き抜くことで現像スリーブの外周に軸方向に延びるV字溝が等間隔に形成される。ここで、ダイスの内径をスリーブの外径より僅かに小さくして、溝の加工と同時にスリーブの振れ精度を上げる加工を行ってもよい。また、スリーブの本数は50〜100本程度としている。前記溝は、アルミニウムの熱間押出し製造時に形成することもできる。   The developing sleeve is manufactured as follows, for example. First, aluminum is extruded hot to form a cylindrical shape. As the material of the developing sleeve, brass, stainless steel, conductive resin or the like can be used in addition to aluminum, but aluminum is often used from the viewpoint of cost and accuracy. Next, cylindrical aluminum is cold-drawn from the inner peripheral surface of the die having V-shaped convex portions formed on the inner peripheral surface, thereby forming V-shaped grooves extending in the axial direction on the outer periphery of the developing sleeve at equal intervals. Is done. Here, the inner diameter of the die may be slightly smaller than the outer diameter of the sleeve, and processing for increasing the deflection accuracy of the sleeve may be performed simultaneously with the processing of the groove. The number of sleeves is about 50 to 100. The groove may be formed at the time of hot extrusion production of aluminum.

次に、素管の片側にフランジ652aを圧入して固定する。このような状態の現像スリーブの外周に研削加工を施す。その状態を図1に示す。研削装置の一方の保持部780は、ボス部651aを保持し、もう一方の保持部780は、スリーブの端部を保持する。ボス部651aは、現像スリーブのジャーナル部として、図示されていないドクターブレードの回転自在に支持され、また、現像ローラのジャーナル部であるマグネットの軸に支持されている。よって、このボス部651aを基準に研削することで、現像装置に組み込んでも高い振れ精度が維持されることとなる。そして、前記保持部780を回転させることで、スリーブを回転させる。そして、砥石710aを現像スリーブ650の軸方向にスライドさせて、現像スリーブ650の外周振れを20μm以下となるまで研削加工を行う。また、これと同時に現像スリーブのジャーナル部としてのボス部651aの外周も別の砥石710bで研削して、現像スリーブのジャーナル部としてのボス部651aの振れ精度を上げる。これにより、ドクターブレードと現像スリーブとのギャップ変動や潜像担持体と現像スリーブとのギャップ変動を抑えることができる。   Next, the flange 652a is press-fitted and fixed to one side of the raw tube. Grinding is performed on the outer periphery of the developing sleeve in such a state. The state is shown in FIG. One holding portion 780 of the grinding apparatus holds the boss portion 651a, and the other holding portion 780 holds the end portion of the sleeve. The boss portion 651a is supported as a journal portion of the developing sleeve so as to be rotatable by a doctor blade (not shown), and is supported by a shaft of a magnet that is a journal portion of the developing roller. Therefore, by grinding with the boss portion 651a as a reference, high runout accuracy is maintained even when incorporated in the developing device. Then, the sleeve is rotated by rotating the holding portion 780. Then, the grindstone 710a is slid in the axial direction of the developing sleeve 650, and grinding is performed until the outer peripheral runout of the developing sleeve 650 becomes 20 μm or less. At the same time, the outer periphery of the boss portion 651a as the journal portion of the developing sleeve is also ground by another grindstone 710b to increase the deflection accuracy of the boss portion 651a as the journal portion of the developing sleeve. Thereby, the gap fluctuation between the doctor blade and the developing sleeve and the gap fluctuation between the latent image carrier and the developing sleeve can be suppressed.

また、本発明では現像装置の現像剤収容器には、キャリアと、少なくとも結着樹脂、着色剤、ワックスを含むトナーとを含有する二成分現像剤が収容される。二成分現像剤におけるトナーとキャリアの混合割合は、キャリア100質量部に対して、トナー1〜10質量部であることが好ましい。
トナーは小粒径トナーの使用が望ましいことから、トナーの体積平均粒径は8μm以下が好ましく、4〜7μmがより好ましい。体積平均粒径が8μmを超えるトナーの使用では、得られる画像の解像度が低くなる傾向がある。
In the present invention, the developer container of the developing device contains a two-component developer containing a carrier and toner containing at least a binder resin, a colorant, and wax. The mixing ratio of the toner and the carrier in the two-component developer is preferably 1 to 10 parts by mass of the toner with respect to 100 parts by mass of the carrier.
Since it is desirable to use a toner having a small particle diameter, the volume average particle diameter of the toner is preferably 8 μm or less, and more preferably 4 to 7 μm. Use of a toner having a volume average particle size exceeding 8 μm tends to lower the resolution of the obtained image.

さらに、本発明ではトナーのFT−IR(フーリエ変換赤外分光分析測定装置)を使用しATR法(全反射法)で測定した、ワックスの特徴的なスペクトルのピーク高さWと前記結着樹脂の特徴的なスペクトルのピーク高さRとを用いて示されるピーク比W/Rは、0.050〜0.100であることが好ましい。ピーク比が0.050未満の場合、スリーブ固着は生じないものの、定着時にオフセットが生じる。一方、ピーク比が0.100より以上の場合、現像スリーブ表面にワックスが付着しやすくなり、これを引き金に微粉トナーがスリーブに固着しやすくなる。   Further, in the present invention, the characteristic peak height W of the wax measured by the ATR method (total reflection method) using the toner FT-IR (Fourier Transform Infrared Spectrometer) and the binder resin. It is preferable that the peak ratio W / R shown by using the peak height R of the characteristic spectrum is 0.050 to 0.100. When the peak ratio is less than 0.050, sleeve fixation does not occur, but offset occurs during fixing. On the other hand, when the peak ratio is more than 0.100, the wax tends to adhere to the surface of the developing sleeve, and the fine toner is easily fixed to the sleeve by using this as a trigger.

表面ワックス量はFT−IRを使用しATR法(全反射法)でのATRスペクトルから分かるピーク強度比より求める。ATR法では平滑な面が必要となるため、トナーを加圧成型し平滑面を作る。この時の加圧成型は、トナー0.6gに1tを30sec間荷重し、直径20mmのペレットとした。本発明では、2850cm-1のワックスの特徴的なスペクトルをW(図2)、結着樹脂の特徴的なスペクトル(例えばポリエステル樹脂の場合、829cm-1(図3)のピーク高さをRとして、W/Rをピーク強度比として計算することができる。本発明におけるピーク強度比は、スペクトルを吸光度に直し、そのピーク高さを使用したものである。 The amount of surface wax is determined from the peak intensity ratio known from the ATR spectrum by the ATR method (total reflection method) using FT-IR. Since the ATR method requires a smooth surface, the toner is pressure-molded to create a smooth surface. At this time, pressure molding was performed by applying 1 t to 0.6 g of toner for 30 sec to obtain a pellet having a diameter of 20 mm. In the present invention, the characteristic spectrum of the wax of 2850 cm −1 is W (FIG. 2), and the characteristic spectrum of the binder resin (for example, in the case of a polyester resin, the peak height of 829 cm −1 (FIG. 3) is R. , W / R can be calculated as the peak intensity ratio, and the peak intensity ratio in the present invention is obtained by converting the spectrum into absorbance and using the peak height.

本発明においてトナーに使用される離型剤としてのワックスは公知のものが全て使用できるが、特に脱遊離脂肪酸型カルナウバワックス、モンタンワックス及び酸化ライスワックスを単独又は組み合わせて使用することができる。カルナウバワックスとしては、微結晶のものが良く、酸価が5以下であり、トナーバインダー中に分散した時の粒子径が1μm以下の粒径であるものが好ましい。モンタンワックスについては、一般に鉱物より精製されたモンタン系ワックスを指し、カルナウバワックス同様、微結晶であり、酸価(mgKOH/g)が5〜14であることが好ましい。酸化ライスワックスは、米ぬかワックスを空気酸化したものであり、その酸価は10〜30が好ましい。
その他の離型剤としては、固形シリコーンワニス、高級脂肪酸高級アルコール、モンタン系エステルワックス、低分子量ポリプロピレンワックス等、従来公知のいかなる離型剤をも混合して使用できる。
これらの離型剤の使用量は、結着樹脂に対し、1〜20質量%、好ましくは3〜10質量%である。
Any known wax can be used as the release agent for the toner in the present invention, and in particular, de-free fatty acid type carnauba wax, montan wax and oxidized rice wax can be used alone or in combination. The carnauba wax is preferably a microcrystalline one, having an acid value of 5 or less and a particle size of 1 μm or less when dispersed in a toner binder. The montan wax generally refers to a montan wax refined from a mineral, and like a carnauba wax, it is preferably a microcrystal and an acid value (mgKOH / g) of 5 to 14. The oxidized rice wax is obtained by air-oxidizing rice bran wax, and the acid value is preferably 10-30.
As other mold release agents, any conventionally known mold release agents such as solid silicone varnish, higher fatty acid higher alcohol, montan ester wax, and low molecular weight polypropylene wax can be mixed and used.
The usage-amount of these mold release agents is 1-20 mass% with respect to binder resin, Preferably it is 3-10 mass%.

本発明において、トナーに使用される結着樹脂は低温定着が達成可能なポリエステル樹脂が好ましい。ポリエステル樹脂はアルコールとカルボン酸との縮重合によって得られる。   In the present invention, the binder resin used for the toner is preferably a polyester resin capable of achieving low-temperature fixing. The polyester resin is obtained by condensation polymerization of alcohol and carboxylic acid.

使用されるアルコールとしては、例えばエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール等のグリコール類、1,4−ビス(ヒドロキシメチル)シクロヘキサン、及びビスフェノールA等のエーテル化ビスフェノール類、その他二価のアルコール単量体、三価以上の多価アルコール単量体を挙げることができる。   Examples of the alcohol used include glycols such as ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol and propylene glycol, etherified bisphenols such as 1,4-bis (hydroxymethyl) cyclohexane and bisphenol A, and other divalent alcohols. Mention may be made of monomers and trihydric or higher polyhydric alcohol monomers.

また、カルボン酸としては、例えばマレイン酸、フマール酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、コハク酸、マロン酸等の二価の有機酸単量体、1,2,4−ベンゼントリカルボン酸、1,2,5−ベンゼントリカルボン酸、1,2,4−シクロヘキサントリカルボン酸、1,2,4−ナフタレントリカルボン酸、1,2,5−ヘキサントリカルボン酸、1,3−ジカルボキシル−2−メチレンカルボキシプロパン、1,2,7,8−オクタンテトラカルボン酸等の三価以上の多価カルボン酸単量体を挙げることができる。ここで、ポリエステル樹脂のガラス転位温度Tgは熱保存性の関係から55℃以上がよく、より好ましくは60℃以上が良い。   Examples of carboxylic acids include divalent organic acid monomers such as maleic acid, fumaric acid, phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, succinic acid, and malonic acid, 1,2,4-benzenetricarboxylic acid, 1 , 2,5-benzenetricarboxylic acid, 1,2,4-cyclohexanetricarboxylic acid, 1,2,4-naphthalenetricarboxylic acid, 1,2,5-hexanetricarboxylic acid, 1,3-dicarboxyl-2-methylenecarboxy Mention may be made of trivalent or higher polyvalent carboxylic acid monomers such as propane and 1,2,7,8-octanetetracarboxylic acid. Here, the glass transition temperature Tg of the polyester resin is preferably 55 ° C. or higher, more preferably 60 ° C. or higher, from the viewpoint of heat preservation.

本発明において、トナー中の樹脂成分として、ポリエステル樹脂以外の樹脂を、トナーの性能を損なわない範囲で、併用することもできる。この場合の使用可能な樹脂としては、例えば次のようなものが挙げられるが、これらに限定はされない。
ポリスチレン、クロロポリスチレン、ポリα-メチルスチレン、スチレン/クロロスチレン共重合体、スチレン/プロピレン共重合体、スチレン/ブタジエン共重合体、スチレン/塩化ビニル共重合体、スチレン/酢酸ビニル共重合体、スチレン/マレイン酸共重合体、スチレン/アクリル酸エステル共重合体(スチレン/アクリル酸メチル共重合体、スチレン/アクリル酸エチル共重合体、スチレン/アクリル酸ブチル共重合体、スチレン/アクリル酸オクチル共重合体、スチレン/アクリル酸フェニル共重合体等)、スチレン/メタクリル酸エステル共重合体(スチレン/メタクリル酸メチル共重合体、スチレン/メタクリル酸エチル共重合体、スチレン/メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン/メタクリル酸フェニル共重合体等)、スチレン/α-クロルアクリル酸メチル共重合体、スチレン/アクリロニトリル/アクリル酸エステル共重合体等のスチレン系樹脂(スチレン又はスチレン置換体を含む単独重合体又は共重合体)、塩化ビニル樹脂、スチレン/酢酸ビニル共重合体、ロジン変性マレイン酸樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、アイオノマー樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、ケトン樹脂、エチレン/エチルアクリレート共重合体、キシレン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂等、石油系樹脂、水素添加された石油系樹脂等。
In the present invention, as the resin component in the toner, a resin other than the polyester resin can be used in combination as long as the performance of the toner is not impaired. Examples of usable resins in this case include the following, but are not limited thereto.
Polystyrene, chloropolystyrene, poly α-methylstyrene, styrene / chlorostyrene copolymer, styrene / propylene copolymer, styrene / butadiene copolymer, styrene / vinyl chloride copolymer, styrene / vinyl acetate copolymer, styrene / Maleic acid copolymer, styrene / acrylic acid ester copolymer (styrene / methyl acrylate copolymer, styrene / ethyl acrylate copolymer, styrene / butyl acrylate copolymer, styrene / octyl acrylate copolymer) Styrene / phenyl acrylate copolymer, etc.), styrene / methacrylic acid ester copolymer (styrene / methyl methacrylate copolymer, styrene / ethyl methacrylate copolymer, styrene / butyl methacrylate copolymer, styrene) / Phenyl methacrylate copolymer, etc.), styrene / Α-chloromethyl acrylate copolymer, styrene resin such as styrene / acrylonitrile / acrylate ester copolymer (homopolymer or copolymer containing styrene or styrene substitution product), vinyl chloride resin, styrene / acetic acid Vinyl copolymer, rosin-modified maleic acid resin, phenol resin, epoxy resin, polyethylene resin, polypropylene resin, ionomer resin, polyurethane resin, silicone resin, ketone resin, ethylene / ethyl acrylate copolymer, xylene resin, polyvinyl butyral resin, etc. , Petroleum resin, hydrogenated petroleum resin, etc.

これらの樹脂は単独使用に限らず、二種以上併用することもできる。また、これらの製造法も特に限定されるものではなく、塊状重合、溶液重合、乳化重合、懸濁重合のいずれも利用できる。   These resins are not limited to single use but can be used in combination of two or more. Also, these production methods are not particularly limited, and any of bulk polymerization, solution polymerization, emulsion polymerization, and suspension polymerization can be used.

本発明において、トナーに使用される着色剤としては、例えばカーボンブラック、ランプブラック、鉄黒、アニリンブルー、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、ハンザイエローG、ローダミン6Cレーキ、カルコオイルブルー、クロムイエロー、キナクリドン、ベンジジンイエロー、ローズベンガル、トリアリルメタン系染料等の染顔料など、従来公知のいかなる染顔料をも単独あるいは混合して使用でき、ブラックトナーとしてもフルカラートナーとしても使用できる。これらの着色剤の使用量は結着樹脂に対して、通常1〜30質量%、好ましくは3〜20質量%である。   In the present invention, examples of the colorant used in the toner include carbon black, lamp black, iron black, aniline blue, phthalocyanine blue, phthalocyanine green, Hansa Yellow G, rhodamine 6C lake, calco oil blue, chrome yellow, quinacridone, Any conventionally known dyes and pigments such as benzidine yellow, rose bengal and triallylmethane dyes can be used alone or as a mixture, and can be used as a black toner or a full color toner. The amount of these colorants to be used is usually 1 to 30% by mass, preferably 3 to 20% by mass, based on the binder resin.

本発明のトナーには、必要に応じて帯電制御剤を用いてもよい。帯電制御剤としては、ニグロシン染料、金属錯塩型染料、第四級アンモニウム塩等の従来公知のいかなる帯電制御剤も使用できる。帯電制御剤の具体例としては、ボントロン(品番:S−31、S−32、S−34、S−36、S−37、S−39、S−40、S−44、E−81、E−82、E−84、E−86、E−88、A、1−A、2−A、3−A)(以上、オリエント化学工業社製)、カヤチャージ(品番:N−1、N−2)、カヤセットブラック(品番:T−2、004)(以上、日本化薬社製))、アイゼンスピロンブラック(T−37、T−77、T−95、TRH、TNS−2)(以上、保土谷化学工業社製)、FCA−1001−N、FCA−1001−NB、FCA−1001−NZ(以上、藤倉化成社製)等が挙げられ、単独又は二種以上混合して使用することができる。これらの帯電制御剤の使用量は、結着樹脂に対し、0.1〜10質量%、好ましくは1〜5質量%である。
なお、これら帯電制御剤は、ジルコニウム系化合物と混合して使用することできる。
A charge control agent may be used in the toner of the present invention as necessary. As the charge control agent, any conventionally known charge control agent such as a nigrosine dye, a metal complex dye, or a quaternary ammonium salt can be used. Specific examples of the charge control agent include Bontron (product numbers: S-31, S-32, S-34, S-36, S-37, S-39, S-40, S-44, E-81, E -82, E-84, E-86, E-88, A, 1-A, 2-A, 3-A) (manufactured by Orient Chemical Industry Co., Ltd.), Kaya Charge (product numbers: N-1, N- 2), Kaya Set Black (product number: T-2, 004) (above, Nippon Kayaku Co., Ltd.)), Eisenspiron Black (T-37, T-77, T-95, TRH, TNS-2) ( As mentioned above, Hodogaya Chemical Industry Co., Ltd.), FCA-1001-N, FCA-1001-NB, FCA-1001-NZ (manufactured by Fujikura Kasei Co., Ltd.) and the like can be mentioned. be able to. The amount of these charge control agents used is 0.1 to 10% by mass, preferably 1 to 5% by mass, based on the binder resin.
These charge control agents can be used by mixing with a zirconium-based compound.

上記のトナーは粉砕法の他、水系媒体中で結着樹脂、着色剤及びワックスを含む粒子を形成する重合法、例えば、懸濁重合法、乳化重合凝集法、溶解懸濁法のいずれの方法を用いても製造可能である。
粉砕トナーを製法する際のトナーを溶融混練する装置としては、バッチ式の2本ロール、バンバリーミキサーや連続式の2軸押出し機や、連続式の1軸混練機等が好適に用いられる。
粉砕については、ハンマーミルやロートプレックス等を用いて粗粉砕し、更にジェット気流を用いた微粉砕機や機械式の微粉砕機などを使用することができる。得られるトナーは体積平均粒径が3〜15μm、好ましくは8μm以下であるのが望ましい。
In addition to the pulverization method, the toner is a polymerization method in which particles containing a binder resin, a colorant and a wax are formed in an aqueous medium, for example, any of suspension polymerization method, emulsion polymerization aggregation method, and dissolution suspension method Can also be manufactured.
As an apparatus for melt-kneading the toner for producing the pulverized toner, a batch-type two-roll, a Banbury mixer, a continuous twin-screw extruder, a continuous single-screw kneader, or the like is preferably used.
For pulverization, coarse pulverization can be performed using a hammer mill or a rotoplex, and a fine pulverizer using a jet stream or a mechanical pulverizer can be used. The obtained toner has a volume average particle diameter of 3 to 15 μm, preferably 8 μm or less.

また、本発明のトナーでは必要に応じて外添剤を用いてもよい。外添剤としては、シリカ、酸化チタン、炭化ケイ素、酸化アルミニウム、チタン酸バリウム等、従来公知のいかなる外添剤をも単独あるいは混合して使用できる。これらの外添剤の使用量は、トナー全質量に対し、0.1〜5質量%、好ましくは0.5〜2質量%である。   In the toner of the present invention, an external additive may be used as necessary. As the external additive, any conventionally known external additive such as silica, titanium oxide, silicon carbide, aluminum oxide, barium titanate or the like can be used alone or in combination. The amount of these external additives used is 0.1 to 5% by mass, preferably 0.5 to 2% by mass, based on the total mass of the toner.

外添剤のトナー母体への外添は、トナー母体と外添剤とをミキサー類を用いて混合・攪拌することにより外添剤が解砕されながらトナー表面に被覆される。このとき、無機微粒子や樹脂微粒子等の外添剤が均一にかつ強固にトナー母体に付着させることが耐久性の点で重要である。
また混合方法としては段階的に外添剤を加えていく手法が遊離率を制御する上で有効である。トナー母体に付着しにくい物を先に加えて混合し、その後トナー母体に付着しやすいものを混合することで所望の遊離率に制御することができる。
In the external addition of the external additive to the toner base, the toner base and the external additive are mixed and stirred using a mixer, and the external additive is crushed and coated on the toner surface. At this time, it is important in terms of durability that external additives such as inorganic fine particles and resin fine particles are uniformly and firmly attached to the toner base.
As a mixing method, a method of adding external additives stepwise is effective in controlling the release rate. The desired release rate can be controlled by first adding and mixing the material that does not easily adhere to the toner base, and then mixing the material that easily adheres to the toner base.

上記により製造されるトナーは、体積平均粒径8μm以下であることが好ましいが、3〜8μmがより好ましい。
一般的には、トナーの粒子径は小さければ小さいほど、高解像で高画質の画像を得るために有利であるといわれているが、逆に転写性やクリーニング性に対しては不利である。本発明においても3μmよりも体積平均粒径が小さい場合、現像装置における長期の撹拌において現像剤のキャリアの表面にトナーが融着しキャリアの帯電能力を低下させるといった不具合が発生した。
逆に、トナーの体積平均粒径が15μmよりも大きい場合には、高解像で高画質の画像を得ることが難しくなるとともに、トナー粒子径の変動が大きくなる場合が多い。
The toner produced as described above preferably has a volume average particle size of 8 μm or less, more preferably 3 to 8 μm.
In general, it is said that the smaller the toner particle size, the more advantageous it is to obtain a high-resolution and high-quality image, but it is disadvantageous for transferability and cleaning properties. . Also in the present invention, when the volume average particle diameter is smaller than 3 μm, there is a problem that the toner is fused to the surface of the carrier of the developer during a long period of stirring in the developing device and the charging ability of the carrier is lowered.
On the other hand, when the volume average particle diameter of the toner is larger than 15 μm, it is difficult to obtain a high-resolution and high-quality image, and the fluctuation of the toner particle diameter often increases.

体積平均粒径は次のようにして測定することができる。   The volume average particle diameter can be measured as follows.

<トナーの体積平均粒径>
トナーの体積平均粒径(Dv)は、粒度測定器(「マルチサイザーIII」、ベックマンコールター社製)を用い、アパーチャー径100μmで測定し、解析ソフト(Beckman Coulter Mutlisizer3 Version3.51)にて解析を行った。具体的には、ガラス製100mlビーカーに10%界面活性剤(アルキルベンゼンスルフォン酸塩ネオゲンSC−A;第一工業製薬社製)を0.5ml添加し、各トナー0.5g添加しミクロスパーテルでかき混ぜ、次いでイオン交換水80mlを添加した。得られた分散液を超音波分散器(W−113MK−II;本多電子社製)で10分間分散処理した。前記分散液を前記マルチサイザーIIIを用い、測定用溶液としてアイソトンIII(ベックマンコールター社製)を用いて測定を行った。測定は装置が示す濃度が8±2%になるように前記トナーサンプル分散液を滴下した。本測定法は粒径の測定再現性の点から前記濃度を8±2%にすることが重要である。この濃度範囲であれば粒径に誤差は生じない。
<Volume average particle diameter of toner>
The volume average particle diameter (Dv) of the toner is measured with a particle size measuring device (“Multisizer III”, manufactured by Beckman Coulter, Inc.) with an aperture diameter of 100 μm and analyzed with analysis software (Beckman Coulter Multisizer 3 Version 3.51). went. Specifically, 0.5 ml of 10% surfactant (alkylbenzene sulfonate Neogen SC-A; manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) is added to a 100 ml beaker made of glass, 0.5 g of each toner is added, and the mixture is mixed with a micropartel. Then, 80 ml of ion exchange water was added. The obtained dispersion was subjected to dispersion treatment for 10 minutes with an ultrasonic disperser (W-113MK-II; manufactured by Honda Electronics Co., Ltd.). The dispersion was measured using the Multisizer III and Isoton III (manufactured by Beckman Coulter, Inc.) as the measurement solution. In the measurement, the toner sample dispersion was dropped so that the concentration indicated by the apparatus was 8 ± 2%. In this measurement method, it is important that the concentration is 8 ± 2% from the viewpoint of the reproducibility of the particle size. Within this concentration range, no error occurs in the particle size.

キャリアは、適宜選択することができるが、芯材と、芯材を被覆する樹脂層を有するものが好ましい。
芯材の材料は、公知のものの中から適宜選択することができ、50emu/g〜90emu/gのマンガン−ストロンチウム系材料、マンガン−マグネシウム系材料等が挙げられる。また、画像濃度を確保するためには、100emu/g以上の鉄粉、75〜120emu/gのマグネタイト等の高磁化材料を用いることが好ましい。また、穂立ち状態となっている現像剤の感光体に対する衝撃を緩和でき、高画質化に有利であることから、30〜80emu/gの銅−亜鉛系等の低磁化材料を用いることが好ましい。これらは、単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記芯材の体積平均粒子径は、10μm〜150μmであることが好ましく、40μm〜100μmがより好ましい。前記体積平均粒子径が、10μm未満であると、キャリア中に微粉が多くなり、一粒子当たりの磁化が低下してキャリアの飛散が生じることがあり、150μmを超えると、比表面積が低下し、トナーの飛散が生じることがあり、ベタ部分の多いフルカラーでは、特に、ベタ部の再現が悪くなることがある。
The carrier can be selected as appropriate, but a carrier having a core material and a resin layer covering the core material is preferable.
The material of the core material can be appropriately selected from known materials, and examples thereof include manganese-strontium-based materials and manganese-magnesium-based materials of 50 emu / g to 90 emu / g. In order to ensure the image density, it is preferable to use a highly magnetized material such as iron powder of 100 emu / g or more and magnetite of 75 to 120 emu / g. In addition, it is preferable to use a low-magnetization material such as 30-80 emu / g of copper-zinc system because it can reduce the impact of the developer in a spiked state on the photoconductor and is advantageous for high image quality. . These may be used alone or in combination of two or more.
The volume average particle diameter of the core material is preferably 10 μm to 150 μm, and more preferably 40 μm to 100 μm. When the volume average particle diameter is less than 10 μm, fine powder increases in the carrier, magnetization per particle may decrease and carrier scattering may occur, and when it exceeds 150 μm, the specific surface area decreases, Toner scattering may occur, and in the case of full color with many solid portions, reproduction of the solid portions may be deteriorated.

芯材を被覆する樹脂層としては、樹脂層の材料は、特に制限はなく、公知の樹脂の中から目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、アミノ系樹脂、ポリビニル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ハロゲン化オレフィン樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエチレン、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリトリフルオロエチレン、ポリヘキサフルオロプロピレン、フッ化ビニリデンとアクリル単量体の共重合体、フッ化ビニリデンとフッ化ビニルとの共重合体、テトラフルオロエチレンとフッ化ビニリデンと非フッ素化単量体とのターポリマー等のフルオロターポリマー、シリコーン樹脂等が挙げられ、単独又は二種以上混合して使用することができる。   As the resin layer for covering the core material, the material of the resin layer is not particularly limited and can be appropriately selected from known resins according to the purpose. For example, amino resin, polyvinyl resin, polystyrene Resins, halogenated olefin resins, polyester resins, polycarbonate resins, polyethylene, polyvinyl fluoride, polyvinylidene fluoride, polytrifluoroethylene, polyhexafluoropropylene, copolymers of vinylidene fluoride and acrylic monomers, fluorine Copolymer of vinylidene fluoride and vinyl fluoride, fluoroterpolymers such as terpolymers of tetrafluoroethylene, vinylidene fluoride and non-fluorinated monomers, silicone resins, etc. Can be used.

本発明のプロセスカートリッジは、静電潜像が形成される潜像担持体と、潜像担持体上に形成された静電潜像を、本発明の現像剤を用いて現像する現像装置を、少なくとも一体に支持し、画像形成装置本体に着脱自在である。なお、本発明のプロセスカートリッジは、必要に応じて、適宜選択したその他の手段をさらに一体に支持してもよい。   The process cartridge of the present invention includes a latent image carrier on which an electrostatic latent image is formed, and a developing device that develops the electrostatic latent image formed on the latent image carrier using the developer of the present invention. It is supported at least integrally and is detachable from the main body of the image forming apparatus. It should be noted that the process cartridge of the present invention may further support other means appropriately selected as needed.

図4に、本発明のプロセスカートリッジの一例を示す。このプロセスカートリッジは、感光体10を内蔵し、帯電装置20、露光装置30、現像装置40、クリーニング装置60及び転写装置80を有する。これらの各部材は、後述する画像形成装置と同様のものを用いることができる。   FIG. 4 shows an example of the process cartridge of the present invention. The process cartridge includes a photoreceptor 10 and includes a charging device 20, an exposure device 30, a developing device 40, a cleaning device 60, and a transfer device 80. These members can be the same as those used in the image forming apparatus described later.

本発明の画像形成装置は、感光体、帯電装置、露光装置、現像装置及び転写装置を少なくとも有し、必要に応じて、適宜選択したその他の手段、例えば、定着装置、除電装置、クリーニング装置、リサイクル装置、制御装置等をさらに有してもよい。   The image forming apparatus of the present invention includes at least a photoconductor, a charging device, an exposure device, a developing device, and a transfer device, and other means appropriately selected as necessary, for example, a fixing device, a charge eliminating device, a cleaning device, You may further have a recycling apparatus, a control apparatus, etc.

感光体は、その材質、形状、構造、大きさ等について特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができるが、形状は、ドラム状であることが好ましい。なお、感光体としては、例えば、アモルファスシリコン、セレン等の無機感光体、ポリシラン、フタロポリメチン等の有機感光体(OPC)等が挙げられるが、長寿命性の点で、アモルファスシリコン感光体が好ましい。   The material, shape, structure, size and the like of the photoreceptor are not particularly limited and can be appropriately selected from known ones, but the shape is preferably a drum shape. Examples of the photoconductor include inorganic photoconductors such as amorphous silicon and selenium, and organic photoconductors (OPC) such as polysilane and phthalopolymethine. Amorphous silicon photoconductors are preferable in terms of long life. .

帯電装置は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、導電性又は半導電性のロール、ブラシ、フィルム、ゴムブレード等を備えたそれ自体公知の接触帯電器、コロトロン、スコロトロン等のコロナ放電を利用した非接触帯電器等が挙げられる。また、帯電装置は、感光体に対して、接触又は非接触の状態で配置され、直流電圧及び交流電圧を重畳印加することによって、感光体の表面を帯電するものが好ましい。また、帯電装置は、感光体に対して、ギャップテープを介して非接触に近接配置された帯電ローラであり、帯電ローラに直流電圧及び交流電圧を重畳印加することによって、感光体の表面を帯電するものが好ましい。   The charging device is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. For example, a known contact charger including a conductive or semiconductive roll, brush, film, rubber blade, Examples thereof include a non-contact charger using corona discharge such as corotron and scorotron. The charging device is preferably arranged in contact or non-contact with the photoreceptor, and charges the surface of the photoreceptor by applying a DC voltage and an AC voltage in a superimposed manner. The charging device is a charging roller that is disposed in close proximity to the photoconductor via a gap tape, and charges the surface of the photoconductor by applying a DC voltage and an AC voltage superimposed on the charging roller. Those that do are preferred.

露光装置は、帯電装置により帯電された感光体の表面に、像様に露光を行うことができる限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、複写光学系、ロッドレンズアレイ系、レーザー光学系、液晶シャッタ光学系等が挙げられる。なお、感光体の裏面側から像様に露光を行う光背面方式を採用してもよい。   The exposure apparatus is not particularly limited as long as it can image-wise expose the surface of the photoreceptor charged by the charging apparatus, and can be appropriately selected according to the purpose. Examples thereof include a rod lens array system, a laser optical system, and a liquid crystal shutter optical system. In addition, you may employ | adopt the light back system which performs imagewise exposure from the back surface side of a photoreceptor.

現像装置は、本発明の二成分現像剤を収容し、静電潜像に現像剤を接触又は非接触的に付与可能な現像剤スリーブを少なくとも有するものが挙げられ、現像剤収容器を着脱自在に備えていることが好ましい。現像装置は、単色用現像装置及び多色用現像装置のいずれであってもよく、例えば、現像剤を摩擦攪拌させて帯電させる攪拌器と、回転可能なマグネットローラを有するもの等が挙げられる。現像装置内では、例えば、トナーとキャリアが混合攪拌され、その際の摩擦によりトナーが帯電し、回転するマグネットローラの表面に穂立ち状態で保持され、磁気ブラシが形成される。マグネットローラは、感光体の近傍に配置されているため、マグネットローラの表面に形成された磁気ブラシを構成するトナーの一部は、電気的な吸引力によって、感光体の表面に移動する。その結果、静電潜像がトナーにより現像されて、感光体の表面に可視像が形成される。なお、トナーを感光体の表面に移動させる際には、交番電界を印加することが好ましい。   Examples of the developing device include a developer sleeve that contains the two-component developer of the present invention and that has at least a developer sleeve that can contact or non-contact the developer to the electrostatic latent image. It is preferable to prepare for. The developing device may be either a single-color developing device or a multi-color developing device, and examples thereof include a stirrer that charges a developer by frictional stirring and a rotatable magnet roller. In the developing device, for example, the toner and the carrier are mixed and stirred, and the toner is charged by friction at that time, and held on the surface of the rotating magnet roller in a raised state, thereby forming a magnetic brush. Since the magnet roller is disposed in the vicinity of the photoconductor, a part of the toner constituting the magnetic brush formed on the surface of the magnet roller moves to the surface of the photoconductor by an electric attractive force. As a result, the electrostatic latent image is developed with toner, and a visible image is formed on the surface of the photoreceptor. Note that an alternating electric field is preferably applied when the toner is moved to the surface of the photoreceptor.

転写装置は、可視像を中間転写体上に転写して複合転写像を形成する一次転写装置と、複合転写像を被転写体上に転写する二次転写装置を有する態様が好ましい。転写装置(一次転写装置、二次転写装置)は、感光体上に形成された可視像を被転写体側へ剥離帯電させる転写器を少なくとも有することが好ましい。転写装置は、1つであってもよいし、2つ以上であってもよい。転写器としては、コロナ放電によるコロナ転写器、転写ベルト、転写ローラ、圧力転写ローラ、粘着転写器等が挙げられる。   The transfer device preferably has a primary transfer device that transfers a visible image onto an intermediate transfer member to form a composite transfer image, and a secondary transfer device that transfers the composite transfer image onto a transfer target. The transfer device (primary transfer device, secondary transfer device) preferably has at least a transfer device that peels and charges the visible image formed on the photosensitive member toward the transfer target. There may be one transfer device or two or more transfer devices. Examples of the transfer device include a corona transfer device using corona discharge, a transfer belt, a transfer roller, a pressure transfer roller, and an adhesive transfer device.

中間転写体は、特に制限はなく、目的に応じて公知の転写体の中から適宜選択することができ、例えば、転写ベルト等が挙げられる。
被転写体は、特に制限はなく、公知の記録媒体(記録紙)の中から適宜選択することができる。
The intermediate transfer member is not particularly limited and can be appropriately selected from known transfer members according to the purpose. Examples thereof include a transfer belt.
The transfer target is not particularly limited and can be appropriately selected from known recording media (recording paper).

定着装置は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、公知の定着部材を用いて加熱加圧定着させるものが好ましい。定着部材は、ローラ状又はベルト状であることが好ましく、例えば、加熱ローラ及び加圧ローラの組み合わせ、加熱ローラ、加圧ローラ及び無端ベルトの組み合わせ等が挙げられる。このとき、加熱温度は、通常、80〜200℃であることが好ましい。   The fixing device is not particularly limited and may be appropriately selected according to the purpose. However, a fixing device that is heat-pressed and fixed using a known fixing member is preferable. The fixing member is preferably in the form of a roller or a belt, and examples thereof include a combination of a heating roller and a pressure roller, and a combination of a heating roller, a pressure roller and an endless belt. At this time, it is preferable that heating temperature is 80-200 degreeC normally.

本発明において、定着装置としては、発熱体を具備する加熱体、加熱体と接触するフィルム及びフィルムを介して加熱体と圧接する加圧部材を有し、フィルム及び加圧部材の間に、未定着画像が形成された被転写体を通過させて加熱加圧定着する手段を用いることができる。
なお、目的に応じて、定着装置と共に、又は定着装置に代えて、例えば、公知の光定着器を用いてもよい。
In the present invention, the fixing device includes a heating body having a heating element, a film in contact with the heating body, and a pressure member in pressure contact with the heating body through the film. It is possible to use means for heating and press-fixing by passing the transfer body on which the received image is formed.
Depending on the purpose, for example, a known optical fixing device may be used together with the fixing device or instead of the fixing device.

除電装置は、特に制限はなく、感光体に除電バイアスを印加することができればよく、公知の除電器の中から適宜選択することができ、例えば、除電ランプ等が挙げられる。   The neutralization device is not particularly limited, and may be any one as long as it can apply a neutralization bias to the photosensitive member, and can be appropriately selected from known neutralization devices. Examples thereof include a neutralization lamp.

クリーニング装置は、特に制限はなく、感光体上に残留するトナーを除去することができればよく、公知のクリーナの中から適宜選択することができ、例えば、磁気ブラシクリーナ、静電ブラシクリーナ、磁気ローラクリーナ、ブレードクリーナ、ブラシクリーナ、ウエブクリーナ等が挙げられる。   The cleaning device is not particularly limited as long as it can remove the toner remaining on the photoreceptor, and can be appropriately selected from known cleaners. For example, a magnetic brush cleaner, an electrostatic brush cleaner, a magnetic roller A cleaner, a blade cleaner, a brush cleaner, a web cleaner, etc. are mentioned.

リサイクル装置は、クリーニング装置で除去されたトナーを現像装置にリサイクルさせる装置であることから、特に制限はなく、例えば、公知の搬送手段等が挙げられる。   The recycling device is a device that recycles the toner removed by the cleaning device to the developing device, and is not particularly limited, and includes, for example, a known conveyance unit.

制御装置としては、各装置の動きを制御することができる限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、シークエンサー、コンピュータ等の機器が挙げられる。   The control device is not particularly limited as long as the movement of each device can be controlled, and can be appropriately selected according to the purpose. Examples thereof include devices such as a sequencer and a computer.

本発明の画像形成装置は、感光体上に基準トナーパターンの静電潜像を形成し、現像スリーブによって基準トナーパターンを現像し、その基準トナーパターンの反射濃度を検知し、その検知した出力値によって、トナー濃度の調整を行うようにしてあるのが好ましい。このような画像形成装置によれば、常に適量のトナーによって静電潜像が現像されるため、長期にわたって安定して良質の画像を得ることができる。   The image forming apparatus of the present invention forms an electrostatic latent image of a reference toner pattern on a photoreceptor, develops the reference toner pattern with a developing sleeve, detects the reflection density of the reference toner pattern, and detects the detected output value. Therefore, it is preferable to adjust the toner density. According to such an image forming apparatus, since the electrostatic latent image is always developed with an appropriate amount of toner, a high-quality image can be stably obtained over a long period of time.

トナーの濃度調整には、既述のように、潜像担持体上に基準のトナーパターンを形成し、このトナーパターンの濃度を光反射型フォトセンサによって検出し、その検出結果に応じてトナー補給装置から現像器へのトナー補給を制御するトナー濃度制御方式が利用される。
このトナー濃度制御方式においては、光反射型フォトセンサの出力値のうち、潜像担持体上のトナーパターンに対する光反射型フォトセンサの出力をVsp、像担持体上のトナー非付着部(地肌部)に対する光反射型フォトセンサの出力値をVsgとすると、通常はVsp/Vsgが一定になるようにトナー補給制御を行う。基準のトナーパターンのトナー付着量が少なくなるとVsp/Vsgが上昇し、現像器内の現像剤のトナー濃度が低いと判断されて、トナー補給装置から現像器へトナー補給が行われることでトナー濃度が一定に保たれる。 逆に、Vsp/Vsgが低い場合には、現像器内の現像剤のトナー濃度が高いと判断されて、トナー補給は行われない。
To adjust the toner density, as described above, a reference toner pattern is formed on the latent image carrier, the toner pattern density is detected by a light-reflective photosensor, and toner is replenished according to the detection result. A toner density control system that controls toner replenishment from the apparatus to the developing unit is used.
In this toner density control method, among the output values of the light reflection type photosensor, the output of the light reflection type photosensor with respect to the toner pattern on the latent image carrier is Vsp, and the toner non-adhered portion (background portion) on the image carrier. If the output value of the light-reflective photosensor is Vsg, normally, toner replenishment control is performed so that Vsp / Vsg is constant. When the toner adhesion amount of the reference toner pattern decreases, Vsp / Vsg rises, and it is determined that the toner concentration of the developer in the developing device is low, and the toner replenishment is performed from the toner replenishing device to the developing device. Is kept constant. On the contrary, when Vsp / Vsg is low, it is determined that the toner density of the developer in the developing device is high, and toner replenishment is not performed.

また、パターン濃度出力値Vspに基づいて、画像出力設定値たる現像バイアスVb、帯電バイアスVrを補正することによって、トナー濃度を調整することもできる。   Further, the toner density can be adjusted by correcting the developing bias Vb and the charging bias Vr as the image output set values based on the pattern density output value Vsp.

以下、実施例により本発明を更に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。なお、下記において「部」は質量部を、「%」は質量%を意味する。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further, this invention is not limited to this. In the following, “part” means mass part, and “%” means mass%.

〔実施例1〕
<トナー1の製造例>
・ポリエステル樹脂(A) 45部
(重量平均分子量:5,000、Tg:63℃、THF不溶分:0%,
軟化点:143℃、分子量ピーク:4,200)
・ポリエステル樹脂(B) 45部
(重量平均分子量:5,800、Tg:62℃、クロロホルム不溶分:20%,
軟化点99℃、分子量ピーク:3,600)
・スチレン/アクリル樹脂 15部
(重量平均分子量:26,000、Tg:66℃、クロロホルム不溶分4%,
軟化点:143℃, 分子量ピーク:4,300)
・ワックス 5部
(脱遊離脂肪酸型カルナウバワックス)
・カーボンブラック(#44:三菱化学社製) 10部
・ジルコニア系化合物1 1部
(サリチル酸ジルコニウム)
上記組成の混合物をヘンシェルミキサー中で十分撹拌混合した後、ロールミルで130〜140℃の温度で約30分間加熱溶融し、室温まで冷却後、得られた混練物をジェットミル、風力分級機で粉砕分級しトナー母体を得た。ジェットミルのエア圧は0.65MPa、分級機での風量は500m/hに設定した。得られたトナー母体に平均粒径20nmの疎水性シリカ0.5wt%、平均粒径15nmの酸化チタン0.5wt%を添加混合し、[トナー1]とした。得られた[トナー1]の体積平均粒径は5.0μm、W/Rは、0.100であった。
[Example 1]
<Production Example of Toner 1>
Polyester resin (A) 45 parts (weight average molecular weight: 5,000, Tg: 63 ° C., THF insoluble content: 0%,
(Softening point: 143 ° C., molecular weight peak: 4,200)
Polyester resin (B) 45 parts (weight average molecular weight: 5,800, Tg: 62 ° C., chloroform insoluble content: 20%,
(Softening point 99 ° C, molecular weight peak: 3,600)
Styrene / acrylic resin 15 parts (weight average molecular weight: 26,000, Tg: 66 ° C., chloroform insoluble content: 4%,
(Softening point: 143 ° C, molecular weight peak: 4,300)
・ Wax 5 parts (De-free fatty acid type carnauba wax)
Carbon black (# 44: manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) 10 parts Zirconia compound 1 1 part (zirconium salicylate)
The mixture having the above composition is sufficiently stirred and mixed in a Henschel mixer, heated and melted at a temperature of 130 to 140 ° C. for about 30 minutes with a roll mill, cooled to room temperature, and then the obtained kneaded product is pulverized with a jet mill and an air classifier. Classification was performed to obtain a toner base. The air pressure of the jet mill was set to 0.65 MPa, and the air volume at the classifier was set to 500 m 3 / h. To the obtained toner base, 0.5 wt% of hydrophobic silica having an average particle diameter of 20 nm and 0.5 wt% of titanium oxide having an average particle diameter of 15 nm were added and mixed to obtain [Toner 1]. The obtained [Toner 1] had a volume average particle diameter of 5.0 μm and W / R of 0.100.

<キャリアの製造>
・シリコーン樹脂溶液 132.2部
[固形分23質量%(SR2410:東レ・ダウコーニング・シリコーン社製)]
・アミノシラン 0.66部
[固形分100質量%(SH6020:東レ・ダウコーニング・シリコーン社製)]
・導電性粒子 31部
[基体:アルミナ、表面処理:下層=二酸化スズ/上層=二酸化スズを含む
酸化インジウム、粒径:0.35μm,粒子粉体比抵抗:3.5Ω・cm]
・トルエン 300部
をホモミキサーで10分間分散し、シリコーン樹脂被覆膜形成溶液を得た。
芯材として体積平均粒径;70μm焼成フェライト粉を用い、上記被覆膜形成溶液を芯材表面に膜厚0.15μmになるように、スピラコーター(岡田精工社製)によりコーター内温度40℃で塗布し乾燥した。得られたキャリアを電気炉中にて300℃で1時間放置して焼成した。冷却後フェライト粉バルクを目開き125μmの篩を用いて解砕し、[キャリア]を得た。
<Carrier production>
-Silicone resin solution 132.2 parts [Solid content 23% by mass (SR2410: manufactured by Toray Dow Corning Silicone)]
Aminosilane 0.66 part [solid content 100% by mass (SH6020: manufactured by Toray Dow Corning Silicone)]
Conductive particles 31 parts [Substrate: alumina, surface treatment: lower layer = tin dioxide / upper layer = tin dioxide indium oxide, particle size: 0.35 μm, particle powder specific resistance: 3.5 Ω · cm]
-300 parts of toluene was dispersed with a homomixer for 10 minutes to obtain a silicone resin coating film forming solution.
Volume average particle size: 70 μm calcined ferrite powder is used as the core material, and the temperature inside the coater is 40 ° C. by a Spira coater (Okada Seiko Co., Ltd.) so that the coating film forming solution has a film thickness of 0.15 μm on the core material surface. And dried. The obtained carrier was fired in an electric furnace at 300 ° C. for 1 hour. After cooling, the ferrite powder bulk was crushed using a sieve having an opening of 125 μm to obtain [Carrier].

[評価]
上記のようにして作製したトナー1の4質量%と、上記試作したキャリアの96質量%とを混合し、得られた二成分現像剤を用いて図4で示す画像形成装置(リコー社製、IPSiO SP6220)にて印刷を行い、50,000枚/日で、初期及び100,000枚でそれぞれ評価画像を出す。評価機の評価条件としては、線速が450mm/secとなるようにした。
現像スリーブはSm、RaおよびRzが各々40μm、0.3μmおよび1.5μmのものを使用した。
画像評価は100,000枚印刷後の印刷画像と1枚目の印刷画像を比較し、見本を用いて目視にて判断した。スリーブ評価は汚れの一番ひどい箇所をマクベス濃度計にて測定し、濃度から判断した。結果を表1に示す。
[Evaluation]
4% by mass of the toner 1 produced as described above and 96% by mass of the above-produced carrier are mixed, and the resulting two-component developer is used to form an image forming apparatus (manufactured by Ricoh Co., Ltd.). IPSiO SP6220) is printed, and evaluation images are printed at 50,000 sheets / day, initial and 100,000 sheets, respectively. As an evaluation condition of the evaluation machine, the linear velocity was set to 450 mm / sec.
The developing sleeves used had Sm, Ra and Rz of 40 μm, 0.3 μm and 1.5 μm, respectively.
The image evaluation was made by comparing the printed image after printing 100,000 sheets with the first printed image and visually judging using a sample. In the sleeve evaluation, the most severely stained part was measured with a Macbeth densitometer and judged from the density. The results are shown in Table 1.

<画像評価>
○:1枚目と同等の画質である。
×:1枚目よりも画質が劣る。
<スリーブ評価>
○:濃度が1.0以下
×:濃度が1.0以上
<Image evaluation>
○: Same image quality as the first image.
×: Image quality is inferior to that of the first sheet.
<Sleeve evaluation>
○: Concentration is 1.0 or less ×: Concentration is 1.0 or more

〔実施例2〕
現像スリーブのSm、RaおよびRzが各々60μm、0.7μmおよび3.5μmのものを使用した以外は実施例1と同様にして評価した。結果を表1に示す。
[Example 2]
Evaluation was conducted in the same manner as in Example 1 except that the developing sleeves having Sm, Ra and Rz of 60 μm, 0.7 μm and 3.5 μm were used. The results are shown in Table 1.

〔実施例3〕
ワックスを4部にしてW/Rを0.050にした以外は実施例1と同様にして評価した。結果を表1に示す。
Example 3
Evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that 4 parts of wax was used and W / R was 0.050. The results are shown in Table 1.

〔実施例4〕
ワックスを4部にしてW/Rを0.050にし、現像スリーブのSm、RaおよびRzが各々60μm、0.7μmおよび3.5μmのものを使用した以外は実施例1と同様にして評価した。結果を表1に示す。
Example 4
Evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that 4 parts of wax was used, W / R was 0.050, and Sm, Ra and Rz of the developing sleeve were 60 μm, 0.7 μm and 3.5 μm, respectively. . The results are shown in Table 1.

〔実施例5〕
トナー粉砕時のジェットミルのエア圧を0.65MPaにしてトナーの体積平均粒径を7.0μmにし、現像スリーブのSm、RaおよびRzが各々84μm、0.9μmおよび4.9μmのものを使用した以外は実施例1と同様にして評価した。結果を表1に示す。
Example 5
The air pressure of the jet mill at the time of toner pulverization is 0.65 MPa, the volume average particle diameter of the toner is 7.0 μm, and the developing sleeves have Sm, Ra and Rz of 84 μm, 0.9 μm and 4.9 μm, respectively. Evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that. The results are shown in Table 1.

〔実施例6〕
トナー粉砕時のジェットミルのエア圧を0.65MPaにしてトナーの体積平均粒径を7.0μmにし、現像スリーブのSm、RaおよびRzが各々104μm、1.3μmおよび6.9μmのものを使用した以外は実施例1と同様に評価した。結果を表1に示す。
Example 6
The air pressure of the jet mill at the time of toner pulverization is 0.65 MPa, the volume average particle diameter of the toner is 7.0 μm, and the development sleeve Sm, Ra and Rz are 104 μm, 1.3 μm and 6.9 μm, respectively. Evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that. The results are shown in Table 1.

〔実施例7〕
ワックスを4部にしてW/Rを0.050にし、トナー粉砕時のジェットミルのエア圧を0.65MPaにしてトナーの体積平均粒径を7.0μmにし、現像スリーブのSm、RaおよびRzが各々84μm、0.9μmおよび4.9μmのものを使用した以外は実施例1と同様にして評価した。結果を表1に示す。
Example 7
The wax is 4 parts, the W / R is 0.050, the air pressure of the jet mill at the time of toner pulverization is 0.65 MPa, the volume average particle diameter of the toner is 7.0 μm, and Sm, Ra and Rz of the developing sleeve Were evaluated in the same manner as in Example 1 except that 84 μm, 0.9 μm and 4.9 μm were used. The results are shown in Table 1.

〔実施例8〕
ワックスを4部にしてW/Rを0.050にし、トナー粉砕時のジェットミルのエア圧を0.65MPaにしてトナーの体積平均粒径を7.0μmにし、現像スリーブのSm、RaおよびRzが各々104μm、1.3μmおよび6.9μmのものを使用した以外は実施例1と同様にして評価した。結果を表1に示す。
Example 8
The wax is 4 parts, the W / R is 0.050, the air pressure of the jet mill at the time of toner pulverization is 0.65 MPa, the volume average particle diameter of the toner is 7.0 μm, and Sm, Ra and Rz of the developing sleeve Were evaluated in the same manner as in Example 1 except that 104 μm, 1.3 μm, and 6.9 μm were used. The results are shown in Table 1.

〔比較例1〕
現像スリーブはSm、RaおよびRzが各々38μm、0.2μmおよび1.3μmのものを使用した以外は実施例1と同様にして評価した。結果を表1に示す。
Comparative Example 1
The developing sleeve was evaluated in the same manner as in Example 1 except that Sm, Ra, and Rz were 38 μm, 0.2 μm, and 1.3 μm, respectively. The results are shown in Table 1.

〔比較例2〕
現像スリーブはSm、RaおよびRzが各々62μm、0.8μmおよび3.7μmのものを使用した以外は実施例1と同様にして評価した。結果を表1に示す。
[Comparative Example 2]
The developing sleeve was evaluated in the same manner as in Example 1 except that Sm, Ra, and Rz were 62 μm, 0.8 μm, and 3.7 μm, respectively. The results are shown in Table 1.

〔比較例3〕
トナー粉砕時のジェットミルのエア圧を0.65MPaにしてトナーの体積平均粒径を7.0μmにし、現像スリーブはSm、RaおよびRzが各々82μm、0.8μmおよび4.7μmのものを使用した以外は実施例1と同様にして評価した。結果を表1に示す。
[Comparative Example 3]
The air pressure of the jet mill at the time of toner pulverization is 0.65 MPa, the volume average particle diameter of the toner is 7.0 μm, and the developing sleeves have Sm, Ra and Rz of 82 μm, 0.8 μm and 4.7 μm, respectively. Evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that. The results are shown in Table 1.

〔比較例4〕
トナー粉砕時のジェットミルのエア圧を0.65MPaにしてトナーの体積平均粒径を7.0μmにし、スリーブはSm、RaおよびRzが各々106μm、1.5μmおよび7.1μmのものを使用した以外は実施例1と同様にして評価した。結果を表1に示す。
[Comparative Example 4]
The air pressure of the jet mill at the time of toner pulverization was 0.65 MPa, the volume average particle diameter of the toner was 7.0 μm, and the sleeves having Sm, Ra and Rz of 106 μm, 1.5 μm and 7.1 μm were used. Except for the above, evaluation was performed in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.

Figure 2011008016
Figure 2011008016

表1に記載されるように、本発明によれば良好な画像評価及びスリーブ評価が得られる。これは経時での印刷画質維持、及び現像剤と現像スリーブの摩擦による現像スリーブ固着が低減されたことを示すものである。   As described in Table 1, according to the present invention, good image evaluation and sleeve evaluation can be obtained. This shows that the maintenance of the print image quality with time and the fixation of the developing sleeve due to the friction between the developer and the developing sleeve have been reduced.

(図1において)
650 現像スリーブ
651a ボス部
652a フランジ
710a 砥石
710b 砥石
780 保持部
(図4〜6において)
10、10K、10Y、10M、10C 感光体
14、15、16 支持ローラ
17 クリーニング装置
18 画像形成ユニット
20 帯電装置
22 二次転写装置
23 支持ローラ
24 二次転写ベルト
25 定着装置
26 定着ベルト
27 加圧ローラ
28 反転装置
30 露光装置
32 コンタクトガラス
33 第一走行体
34 第二走行体
35 結像レンズ
36 読み取りセンサ
40 現像装置
49 レジストローラ
50 中間転写体
52 分離ローラ
53 手差し給紙路
54 手差しトレイ
55 切換爪
56 排出ローラ
57 排出トレイ
60 クリーニング装置
61 現像装置
62 転写帯電器
70 除電装置
80 転写ローラ
120 画像形成手段
130 原稿台
142 給紙ローラ
143 ペーパーバンク
144 給紙カセット
145 分離ローラ
146 給紙路
147 搬送ローラ
148 給紙路
150 複写装置本体
200 給紙テーブル
300 スキャナ
400 原稿自動搬送装置(ADF)
(In Fig. 1)
650 Development sleeve 651a Boss portion 652a Flange 710a Grinding stone 710b Grinding stone 780 Holding portion (in FIGS. 4 to 6)
10, 10K, 10Y, 10M, 10C Photoconductors 14, 15, 16 Support roller 17 Cleaning device 18 Image forming unit 20 Charging device 22 Secondary transfer device 23 Support roller 24 Secondary transfer belt 25 Fixing device 26 Fixing belt 27 Pressure Roller 28 Reversing device 30 Exposure device 32 Contact glass 33 First traveling member 34 Second traveling member 35 Imaging lens 36 Reading sensor 40 Developing device 49 Registration roller 50 Intermediate transfer member 52 Separating roller 53 Manual feed path 54 Manual feed tray 55 Switching Claw 56 Ejection roller 57 Ejection tray 60 Cleaning device 61 Development device 62 Transfer charger 70 Eliminating device 80 Transfer roller 120 Image forming means 130 Document table 142 Paper feed roller 143 Paper bank 144 Paper feed cassette 145 Separation roller 14 6 Paper Feed Path 147 Transport Roller 148 Paper Feed Path 150 Copier Main Body 200 Paper Feed Table 300 Scanner 400 Automatic Document Feeder (ADF)

特開2006−251384号公報JP 2006-251384 A 特開2001−228706号公報JP 2001-228706 A 特開2002−323797号公報JP 2002-323797 A 特開2001−242711号公報JP 2001-242711 A 特開2000−258992号公報JP 2000-258992 A 特開2004−004209号公報JP 2004-004209 A

Claims (6)

少なくとも結着樹脂、着色剤、ワックスを含むトナーとキャリアとを含有する二成分現像剤を収容する現像剤収容器と、該現像剤収容器に設けられた開口部で潜像担持体と対向するように配置され、該現像剤収容器内の現像剤を表面上に担持して回転し、潜像担持体と対向する箇所で該潜像担持体の表面の潜像にトナーを供給して現像する現像剤担持体と、該現像剤担持体の軸線方向に沿って現像剤に搬送力を付与しかつ、現像剤を攪拌する現像剤搬送部材とを備える現像装置において、
該トナーの体積平均粒径Dv(μm)と該現像剤担持体の長手方向の凹凸平均間隔Sm(μm)、算術平均粗さRa(μm)および10点平均粗さRz(μm)が下式の関係を満たすことを特徴とする現像装置。
22×Dv−70<Sm<22×Dv−50
3×Dv−1.2<Ra<0.3×Dv−0.8
1.7×Dv−7.0<Rz<1.7×Dv−5.0
A developer container that contains a two-component developer containing at least a binder resin, a colorant, a toner containing wax, and a carrier, and an opening provided in the developer container that faces the latent image carrier. The developer in the developer container is carried on the surface and rotated, and the toner is supplied to the latent image on the surface of the latent image carrier and developed at a position facing the latent image carrier. A developing device comprising: a developer carrying member; and a developer carrying member that imparts a carrying force to the developer along the axial direction of the developer carrying member and stirs the developer.
The volume average particle diameter Dv (μm) of the toner, the uneven average interval Sm (μm) in the longitudinal direction of the developer carrier, the arithmetic average roughness Ra (μm), and the 10-point average roughness Rz (μm) A developing device satisfying the relationship:
22 × Dv−70 <Sm <22 × Dv-50
3 × Dv−1.2 <Ra <0.3 × Dv−0.8
1.7 * Dv-7.0 <Rz <1.7 * Dv-5.0
前記トナーの体積平均粒径が8μm以下であることを特徴とする請求項1に記載の現像装置。   The developing device according to claim 1, wherein the toner has a volume average particle diameter of 8 μm or less. 前記トナーのFT−IR(フーリエ変換赤外分光分析測定装置)を使用しATR法(全反射法)で測定した、該ワックスの特徴的なスペクトルのピーク高さWと該結着樹脂の特徴的なスペクトルのピーク高さRとを用いて示されるピーク比(W/R)が0.050〜0.100であることを特徴とする請求項1又は2に記載の現像装置。   Using the toner FT-IR (Fourier Transform Infrared Spectroscopy), measured by the ATR method (total reflection method), the characteristic peak height W of the wax and the characteristic of the binder resin 3. The developing device according to claim 1, wherein a peak ratio (W / R) indicated by using a peak height R of a simple spectrum is 0.050 to 0.100. 潜像担持体と、該像担持体に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、該潜像担持体上の静電潜像をトナーによって現像する現像手段と、該潜像担持体上のトナー像を転写体に転写する転写手段とを備えた画像形成装置において、
該現像手段が請求項1〜3のいずれかに記載の現像装置であることを特徴とする画像形成装置。
A latent image carrier, an electrostatic latent image forming unit for forming an electrostatic latent image on the image carrier, a developing unit for developing the electrostatic latent image on the latent image carrier with toner, and the latent image carrier In an image forming apparatus comprising transfer means for transferring a toner image on a body to a transfer body,
An image forming apparatus, wherein the developing means is the developing device according to claim 1.
前記潜像担持体上に基準トナーパターンの静電潜像を形成し、該現像剤担持体によって、基準トナーパターンを現像し、その基準トナーパターンの反射濃度を検知し、その検知した出力値によって濃度調整を行う手段を有することを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。   An electrostatic latent image of a reference toner pattern is formed on the latent image carrier, the reference toner pattern is developed by the developer carrier, the reflection density of the reference toner pattern is detected, and the detected output value 5. The image forming apparatus according to claim 4, further comprising means for adjusting density. 画像形成装置本体に着脱自在なプロセスカートリッジにおいて、少なくとも前記潜像担持体と請求項1〜3のいずれかに記載の現像装置とを一体に設けてなることを特徴とするプロセスカートリッジ。   4. A process cartridge which is detachably attached to an image forming apparatus main body, wherein at least the latent image carrier and the developing device according to claim 1 are integrally provided.
JP2009151226A 2009-06-25 2009-06-25 Developing device, image forming apparatus, and process cartridge Expired - Fee Related JP5407586B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009151226A JP5407586B2 (en) 2009-06-25 2009-06-25 Developing device, image forming apparatus, and process cartridge

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009151226A JP5407586B2 (en) 2009-06-25 2009-06-25 Developing device, image forming apparatus, and process cartridge

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2011008016A true JP2011008016A (en) 2011-01-13
JP5407586B2 JP5407586B2 (en) 2014-02-05

Family

ID=43564760

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009151226A Expired - Fee Related JP5407586B2 (en) 2009-06-25 2009-06-25 Developing device, image forming apparatus, and process cartridge

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5407586B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011186264A (en) * 2010-03-10 2011-09-22 Ricoh Co Ltd Image forming apparatus

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000298394A (en) * 1999-04-15 2000-10-24 Fuji Xerox Co Ltd Image forming method
JP2003122047A (en) * 2001-10-19 2003-04-25 Canon Inc Toner kit and image forming method
JP2004226615A (en) * 2003-01-22 2004-08-12 Ricoh Co Ltd Development device and image forming apparatus using the same
JP2007108640A (en) * 2005-09-14 2007-04-26 Ricoh Co Ltd Developing device, image forming apparatus, and process cartridge
JP2008180890A (en) * 2007-01-24 2008-08-07 Ricoh Co Ltd Developing device, image forming apparatus, image forming method, and process cartridge
JP2009086642A (en) * 2007-09-14 2009-04-23 Ricoh Co Ltd Image forming method, image forming apparatus, toner, developing agent, container, and process cartridge
JP2009216988A (en) * 2008-03-11 2009-09-24 Fuji Xerox Co Ltd Developing device and image forming apparatus

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000298394A (en) * 1999-04-15 2000-10-24 Fuji Xerox Co Ltd Image forming method
JP2003122047A (en) * 2001-10-19 2003-04-25 Canon Inc Toner kit and image forming method
JP2004226615A (en) * 2003-01-22 2004-08-12 Ricoh Co Ltd Development device and image forming apparatus using the same
JP2007108640A (en) * 2005-09-14 2007-04-26 Ricoh Co Ltd Developing device, image forming apparatus, and process cartridge
JP2008180890A (en) * 2007-01-24 2008-08-07 Ricoh Co Ltd Developing device, image forming apparatus, image forming method, and process cartridge
JP2009086642A (en) * 2007-09-14 2009-04-23 Ricoh Co Ltd Image forming method, image forming apparatus, toner, developing agent, container, and process cartridge
JP2009216988A (en) * 2008-03-11 2009-09-24 Fuji Xerox Co Ltd Developing device and image forming apparatus

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011186264A (en) * 2010-03-10 2011-09-22 Ricoh Co Ltd Image forming apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JP5407586B2 (en) 2014-02-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7466326B2 (en) Image forming method and image forming apparatus
JP4755553B2 (en) Non-magnetic toner, image forming method, image forming apparatus and process cartridge
JP5534409B2 (en) Electrostatic charge image developing carrier, developer, developing device, image forming apparatus, image forming method, and process cartridge
US6461780B2 (en) Electrophotographic photoreceptor, image forming method, image forming apparatus, and processing cartridge
JP2007206097A (en) Toner, developer, container containing toner, process cartridge, image forming apparatus, and image forming method
US8270885B2 (en) Image forming apparatus utilizing plural pressers of different weights and image forming method forming an image with the image forming apparatus
US10025214B2 (en) Carrier, developing agent, image forming apparatus, image forming method, replenishment toner, and process cartridge
US20100015421A1 (en) Toner composition for printing on transparent and highly colored substrates
US7846626B2 (en) Image forming method and image forming apparatus
US8301064B2 (en) Image forming apparatus including pressers configured to press a receptor to image bearers downward in the vertical direction
US7449267B2 (en) Image forming method
US6887635B2 (en) Image forming method and image forming apparatus
JP5407586B2 (en) Developing device, image forming apparatus, and process cartridge
US11635711B2 (en) Image forming method and image forming apparatus
JP2006276076A (en) Color toner set, electrostatic latent image developer set, and full-color image forming method
JP2872529B2 (en) Electrostatic image developing toner and image forming method
JP4006911B2 (en) Electrostatic latent image developing carrier, developer and image forming method using the same
JPH0822138A (en) Non-magnetic one-component developer and developing method using it
JP5708971B2 (en) Image forming apparatus
JP6926974B2 (en) Toner, toner accommodating unit and image forming apparatus
US20070212629A1 (en) Toner and image forming apparatus
JP2004061934A (en) Image forming method
JP2006184370A (en) Image forming apparatus, process cartridge, and toner
JP2012177847A (en) Image forming apparatus
JP2000010331A (en) Dry toner and image forming method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20120412

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20130524

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130604

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130731

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20131008

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20131021

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5407586

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees